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CN104080878A - 包含1，1，1，2，3-五氟丙烷和任选的z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的组合物在高温热泵中的用途 - Google Patents

包含1，1，1，2，3-五氟丙烷和任选的z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的组合物在高温热泵中的用途 Download PDF

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CN104080878A
CN104080878A CN201280052978.1A CN201280052978A CN104080878A CN 104080878 A CN104080878 A CN 104080878A CN 201280052978 A CN201280052978 A CN 201280052978A CN 104080878 A CN104080878 A CN 104080878A
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CN
China
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high temperature
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CN201280052978.1A
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K.康托马里斯
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

本发明提供了在高温热泵中产生加热的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的蒸气工作流体，从而产生液体工作流体。还提供了提升高温热泵设备中的最高可行冷凝器操作温度的方法。所述方法包括向高温热泵中装入包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。还提供了高温热泵设备，其包含工作流体，所述工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。还提供了组合物，所述组合物包含：(i)主要由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的工作流体；以及(ii)防止在55℃或更高的温度下降解的稳定剂，(iii)适于在55℃或更高下使用的润滑剂，或(ii)和(iii)两者。

Description

包含1,1,1,2,3-五氟丙烷和任选的Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物在高温热泵中的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年11月2日提交的美国临时专利申请号61/554,784的优先权利益。
技术领域
本发明涉及用于在许多应用，并且具体地讲在高温热泵中产生加热的方法和系统。
背景技术
本发明的组合物是持续寻找下一代的低全球变暖潜能值材料的一部分。此类材料必须具有如通过低全球变暖潜能值和零臭氧损耗潜势所测量的低环境影响。需要新型高温热泵工作流体。
发明内容
本发明涉及包含1，1，1，2，3-五氟丙烷(HFC-245eb)和任选的Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(Z-HFO-1336mzz)的组合物，以及在高温热泵中使用这些组合物的方法和系统。
本发明的实施例涉及单独的化合物HFC-245eb，或者其与一种或多种其它化合物的组合，如在下文中所详细描述的。
根据本发明，提供用于在具有冷凝器的高温热泵中产生加热的方法，其中将蒸气工作流体冷凝以加热热传递介质并且将经加热的热传递介质传送出冷凝器至待加热的主体。所述方法包括在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。
根据本发明还提供了在高温热泵中产生加热的方法。所述方法包括在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的蒸气工作流体冷凝，从而产生液体工作流体。
根据本发明还提供了提升高温热泵设备中的最高可行冷凝器操作温度的方法。所述方法包括向高温热泵中装入包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。
根据本发明还提供了高温热泵设备。所述设备包含工作流体，所述工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
根据本发明还提供了组合物。所述组合物包含：(i)主要由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的工作流体；和(ii)防止在55℃或更高的温度下降解的稳定剂，(iii)适于在55℃或更高下使用的润滑剂，或(ii)和(iii)两者。
附图说明
图1是溢流式蒸发器热泵设备的一个实施例的示意图，所述溢流式蒸发器热泵设备利用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物作为工作流体。
图2是直接膨胀式热泵设备的一个实施例的示意图，所述直接膨胀式热泵设备利用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物作为工作流体。
图3是级联热泵系统的示意图，所述级联热泵系统使用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物作为工作流体。
具体实施方式
在提出下述实施例详情之前，先定义或阐明一些术语。
全球变暖潜能值(GWP)是由空气排放一千克具体温室气体与排放一千克二氧化碳相比而得的评估相对全球变暖影响的指数。计算不同时间范围的GWP，显示指定气体的大气寿命效应。100年时间范围的GWP是通常所参考的值。
“The Scientific Assessment of Ozone Depletion，2002，A report of theWorld Meteorological Association’s Global Ozone Research and MonitoringProject”第1.4.4部分，第1.28-1.31页(参见该部分的第一段)中定义了臭氧损耗潜势(ODP)。ODP代表一种化合物相对于同质量的三氯氟甲烷(CFC-11)在平流层中导致的臭氧损耗程度。
制冷量(有时称为冷却容量)是定义每单体质量的循环制冷剂或工作流体在蒸发器中制冷剂或工作流体的焓的变化的术语。体积冷却容量涉及在蒸发器中每单位体积的制冷剂蒸气离开蒸发器，由制冷剂或工作流体移除的热量。制冷量是制冷剂、工作流体或热传递组合物制冷能力的量度。因此，工作流体的体积冷却容量越高，可在蒸发器处产生的冷却速率越大，并且用指定压缩机可达到的最大体积流量越大。冷却速率是指每单位时间内被蒸发器中制冷剂移除的热量。
相似地，体积热容量是定义每单位体积进入压缩机的制冷剂或工作流体蒸气在冷凝器中被制冷剂或工作流体提供的热量的术语。制冷剂或工作流体的体积热容量越高，在冷凝器处产生的加热速率越大，并且用指定压缩机可达到的最大体积流量越大。
性能系数(COP)是在蒸发器中移除的热量除以操作压缩机所需的能量。COP越高，能量效率越高。COP与能量效率比率(EER)直接相关，所述能量效率比率为制冷设备或空调设备在一组具体内温和外温下的效率等级。
如本文所用，热传递介质包含用于从待冷却的主体携带热至冷却器蒸发器或从冷却器冷凝器至冷却塔或其中热能够被排放到环境中的构造的其它组合物。
如本文所用，工作流体包含在循环中用来传递热的化合物或化合物的混合物，其中工作流体经历从液体至气体并再回至液体的反复循环的相变。
过冷为液体温度降至低于给定压力下液体的饱和点。饱和点是蒸气组合物被完全冷凝成液体时的温度(还被称为泡点)。但是在给定压力下，过冷持续将液体冷却成更低温度的液体。通过将液体冷却至低于饱和温度，能够提高净制冷量。因而，过冷改善了系统的制冷量和能量效率。过冷量是冷却到低于饱和温度的量值(以度为单位)或液体组合物被冷却至低于其饱和温度的程度
过热是定义加热蒸气组合物时，高于蒸气组合物的饱和蒸气温度的程度。饱和蒸气温度是如果将蒸气组合物冷却，形成第一滴液体时的温度，也被称为“露点”。
温度滑移(有时被简称为“滑移”)是除任何过冷或过热外，因制冷系统组件(蒸发器或冷凝器)内的制冷剂而致的相变过程中起始温度与最终温度之间的绝对差值。该术语可用于描述近共沸或非共沸组合物的冷凝或蒸发。系统的平均温度滑移是系统的冷凝器和蒸发器中温度滑移的平均值。
共沸组合物是两种或更多种不同组分的混合物，当在给定压力下为液体形式时，所述混合物将在基本上恒定的温度下沸腾，所述温度可高于或低于单独组分的沸腾温度，并且将提供基本上与经历沸腾的整个液体组成相同的蒸气组成(参见例如，M.F.Doherty和M.F.Malone的“ConceptualDesign of Distillation Systems”，McGraw-Hill(New York)，2001，185-186，351-359)。
因此，共沸组合物的基本特征在于：在给定压力下，液体组合物的沸点是固定的，并且沸腾组合物上方的蒸气组成主要就是整个沸腾液体组合物的组成(即，未发生液体组合物组分的分馏)。本领域还认识到，当共沸组合物在不同压力下经历沸腾时，共沸组合物中每种组分的沸点和重量百分比均可变化。因此，特征在于在特定压力下具有固定的沸点的共沸组合物可从以下几方面进行定义：存在于组分之间的独特关系、或所述组分的组成范围、或所述组合物中每种组分的精确重量百分比。
对于本发明的目的而言，类共沸组合物是指行为基本上类似共沸组合物的组合物(即沸腾或蒸发时具有恒沸特性或无分馏趋势)。因此，在沸腾或蒸发期间，如果蒸气和液体组成发生一些变化，则也仅发生最小程度或可忽略程度的变化。这与非类共沸组合物形成对比，在所述非类共沸组合物中，蒸气和液体组成在沸腾或蒸发期间发生显著程度的变化。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变型均旨在涵盖非排他性的包括。例如，包含一系列元素的组合物、步骤、方法、制品或设备不必仅限于那些元素，而可以括其它未明确列出的元素，或此类组合物、步骤、方法、制品或设备固有的元素。此外，除非有相反的明确说明，“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下中任何一个均表示满足条件A或B：A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。
连接短语“由...组成”不包括任何没有指定的元素、步骤或成分。如果是在权利要求中，则此类词限制权利要求，以不包含除了通常与之伴随的杂质以外不是所述那些的物质。当短语“由...组成”出现在权利要求正文的条款中，而不是紧接在前序之后时，该短语只限定在该条款中列出的要素；其它元素没有被排除在作为整体的权利要求之外。
连接短语“主要由...组成”用于限定组合物、方法或设备除了照字面所公开的那些以外，还包括物质、步骤、部件、组分或元素，前提条件是这些另外包括的物质、步骤、部件、组分或元素确实在很大程度上影响了受权利要求书保护的本发明的一个或多个基本特征和新颖特征。术语‘主要由...组成’居于“包含”和‘由...组成’之间。
当申请人已经用开放式术语如“包含”定义了本发明或其一部分，则应易于理解(除非另外指明)，说明书应被解释为，还使用术语“主要由...组成”或“由...组成”描述本发明。
同样，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的要素和组分。这样做仅是为了方便并且对本发明的范围给出一般含义。该描述应理解为包括一个或至少一个，并且除非明显地另有所指，单数也包括复数。
除非另外定义，本文所用的所有技术和科学术语具有的意义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的一样。尽管与本文所述的那些方法和材料的类似者或等同者均可用于本发明实施例的实践或检验，但合适的方法和材料是如下文所述的那些。除非引用具体段落，本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献全文均以引用方式并入本文。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。此外，材料、方法和例子仅是例证性的，并且不旨在进行限制。
HFC-245eb或1，1，1，2，3-五氟丙烷(CF3CHFCH2F)可通过1，1，1，2，3-五氟-2，3，3-三氯丙烷(CF3CClFCCl2F或CFC-215bb)在碳载钯催化剂之上的氢化来制备，如美国专利公布2009-0264690A1中所公开的，其全文并入本文中，或通过1，2，3，3，3-五氟丙烯(CF3CF＝CFH或HFO-1225ye)的氢化来制备，如美国专利5,396,000中所公开的，其以引用方式并入本文。
Z-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(也称为Z-HFO-1336mzz或反式-HFO-1336mzz并具有结构反式-CF3CH＝CHCF3)可通过本领域已知的方法制备，诸如通过2，3-二氯-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的脱氢加氯反应，如美国专利申请公布US2009/0012335A1中所述，其以引用的方式并入本文。
高温热泵方法
根据本发明，提供用于在高温热泵中产生加热的方法，所述高温热泵具有冷凝器，其中将蒸气工作流体冷凝以加热热传递介质并且将经加热的热传递介质传送出冷凝器中至待加热的主体。所述方法包括在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的蒸气工作流体。
在一个实施例中提供了在高温热泵中产生加热的方法，所述方法包括在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的蒸气工作流体，从而产生液体工作流体。值得注意的是，其中将主要由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的蒸气工作流体冷凝的方法。
在高温热泵中特别有用的是包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物。值得注意的是主要由HFC-245eb组成的工作流体。还值得注意的是主要由HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz组成的工作流体。特别值得注意的是主要由HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz组成的共沸和类共沸工作流体。
虽然纯HFC-245eb可满足高温热泵工作流体的需要，但是其可通过加入组分诸如Z-HFO-1336mzz来改善。将Z-HFO-1336mzz加入HFC-245eb中产生了降低制冷剂的压力以及降低GWP的优点。
用包含约71重量％或更多的Z-HFO-1336mzz的Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb共混物操作的高温热泵具有低于需要符合ASME锅炉与压力容器规范的阈值的蒸气压。对于用于高温热泵中而言，此类组合物是可取的。值得注意的是在工作流体主要由约71重量％至约80重量％Z-HFO-1336mzz和约29重量％至20重量％HFC-245eb组成的情况下的组合物。
另外，在另一个实施例中，低GWP组合物是可取的。值得注意的是可用于本发明的方法中，GWP小于150的，包含总共至少49.5重量％Z-HFO-1336mzz以及不超过50.5重量％HFC-245eb的组合物。
在一个实施例中，在具有冷凝器的热泵中产生加热的方法，还包括使热传递介质通过所述冷凝器，由此工作流体的冷凝加热所述热传递介质，并且使经加热的热传递介质从所述冷凝器输送到待加热的主体。
待加热的主体可为可被加热的任何空间、物体或流体。在一个实施例中，待加热的主体可为房间、建筑物、或汽车的乘客室。作为另外一种选择，在另一个实施例中，待加热的主体可为第二环路流体、热传递介质或热传递流体。
在一个实施例中，所述热传递介质为水，并且所述待加热的主体为水。在另一个实施例中，所述热传递介质为水，并且所述待加热的主体为用于空间加热的空气。在另一个实施例中，所述热传递介质为工业热传递液体，并且所述待加热的主体为化学工艺流。
在另一个实施例中，用于产生加热的方法还包括在动力式(例如轴向式或离心式)压缩机中或在容积式(例如往复式、螺杆式或涡旋式)压缩机中压缩工作流体蒸气。
在一个实施例中，在具有冷凝器的热泵中产生加热的方法还包括使待加热的流体通过冷凝器，从而加热所述流体。在一个实施例中，所述流体为空气，并且将经加热的空气从冷凝器输送到待加热的空间。在另一个实施例中，所述流体为工艺流的一部分，并且使经加热的部分返回至所述工艺中。
在某些实施例中，热传递介质选自水或二醇。二醇可以例如为乙二醇或丙二醇。尤其值得注意的是其中热传递介质为水并且待加热的主体为用于供热的空气的实施例。
在另一个实施例中，热传递介质为工业热传递液体，并且待加热的主体为化学工艺流，如本文所用，化学工艺流包括工艺管道和工艺设备如蒸馏塔。值得注意的是工业热传递液体，所述液体包括离子液体、各种盐水如含水氯化钙或氯化钠、二醇如丙二醇或乙二醇、甲醇、以及其它热传递介质如“2006ASHRAE Handbook on Refrigeration”第4部分中所列的那些。
在一个实施例中，如上文相对于图1所述，产生加热的方法包括在溢流式蒸发器高温热泵中提取热量，在下文中更详细地讨论。在该方法中，液体工作流体在第一热传递介质附近蒸发形成工作流体蒸气。第一热传递介质为温热液体如水，其经由管从低温热源传送到蒸发器中。温热液体被冷却，并且返回至低温热源，或输送到待冷却的主体如建筑物。然后工作流体蒸气在第二热传递介质附近被冷凝，所述第二热传递介质为冷冻液体，来自待加热的主体(散热器)附近。第二热传递介质冷却工作流体，使得它冷凝形成液体工作流体。在该方法中，溢流式蒸发器热泵也可用于加热家用或工厂用水或工艺流。
在另一个实施例中，如上文相对于图2所述，产生加热的方法包括在直接膨胀式高温热泵中产生加热，在下文中更详细地讨论。在该方法中，工作流体液体通过蒸发器并且蒸发产生工作流体蒸气。第一液体热传递介质通过蒸发工作流体而冷却。第一液体热传递介质离开蒸发器至低温热源或待冷却的主体。然后工作流体蒸气在第二热传递介质附近被冷凝，所述第二热传递介质为冷冻液体，来自待加热的主体(散热器)附近。第二热传递介质冷却工作流体，使得它冷凝形成液体工作流体。在该方法中，直接膨胀式热泵也可用于加热家用或工厂用水或工艺流。
在产生加热的方法的一个实施例中，高温热泵包括为离心式压缩机的压缩机。
在本发明的另一个实施例中，提供了提升高温热泵设备中的最高可行冷凝器操作温度的方法，所述方法包括向所述高温热泵中装入包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。
在高温热泵中使用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物增加了这些热泵的容量，因为其允许在高于可由用于目前类似的常用系统中的工作流体所实现的冷凝器温度下操作。由CFC-114(1，2-二氯-1，1，2，2-四氟乙烷，其中最高可行冷凝器操作温度为约120℃)与HFC-245fa(1，1，1，3，3-五氟丙烷，其中最高可行冷凝器操作温度为约126℃)所达到的冷凝器温度是在不超过当前常用系统的最大允许工作压力的情况下所能达到的最高可行冷凝器温度。表1提供了包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的组合物的临界温度(Tcr)。使用对于这些高温所设计的设备，可实现为或略低于表1中所示临界温度的冷凝器操作温度。
表1
当使用CFC-114或HFC-245fa作为高温热泵中的工作流体时，最高可行冷凝器操作温度为约120℃。在提升最高可行冷凝器操作温度的方法的一个实施例中，当使用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物作为热泵工作流体时，最高可行冷凝器操作温度被提升至等于或大于约139℃的温度。值得注意的是其中热泵工作流体主要由HFC-245eb组成，并且最高可行冷凝器操作温度被提升至等于约139℃的温度的方法。还值得注意的是其中热泵工作流体主要由HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz组成，并且最高可行冷凝器操作温度被提升至约139℃至约155℃的温度的方法。
在提升最高可行冷凝器操作温度的方法的另一个实施例中，当使用包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的组合物作为热泵工作流体时，最高可行冷凝器操作温度被提升至大于约145℃的温度。
在提升最高可行冷凝器操作温度的方法的另一个实施例中，当使用包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的组合物作为热泵工作流体时，最高可行冷凝器操作温度被提升至大于约150℃的温度。
在提升最高可行冷凝器操作温度的方法的另一个实施例中，当使用包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的组合物作为热泵工作流体时，最高可行冷凝器操作温度被提升至大于约154℃的温度。
由利用HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的高温热泵实现高达170℃的温度是可行的。然而，在高于155℃的温度下，设备或材料的一些修改对于适应与这些较高冷凝器温度相关联的更高压力是必要的。具体地讲，可将设备修改成达到更高的冷凝器温度，所述温度保持低于HFC-245eb工作流体的临界温度(165℃)或低于HFC-245eb与Z-HFO-1336mzz共混物的临界温度(其可在略高于165℃至略低于171℃的范围内，参见上表1)。
根据本发明，为了提升冷凝器操作温度，有可能在原本设计用于所述高温热泵流体的系统中，用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体替换高温热泵流体(例如CFC-114或HFC-245fa)。
根据本发明，为了将所述系统转换成高温热泵系统，还有可能在原本设计成使用常规冷却器工作流体的冷却器(例如使用HFC-134a或HCFC-123或HFC-245fa的冷却器)的系统中，使用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。例如，在现有的冷却器系统中，可用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体替换常规的冷却器工作流体来达到该目的。根据本发明，为了将所述系统转换成高温热泵系统，还有可能在原本设计成使用常规适宜热泵工作流体的适宜(即，低温)热泵系统(例如使用HFC-134a或HCFC-123或HFC-245fa的热泵)的系统中，使用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。例如，在现有的适宜热泵系统中，可用包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体替换常规的适宜热泵工作流体来达到该目的。
包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物能够设计并操作动力式(例如，离心式)或容积式(例如螺杆式或涡旋式)热泵用于升级可在低温下获得的热量从而满足对在更高温度下加热的要求。将可用的低温热量供应给蒸发器并且在冷凝器处提取高温热量。例如，在可将来自85℃下操作的冷凝器的热量用于加热水(例如用于热水供暖或其它服务)的位置处(例如医院)，废热可用于被供应给在25℃下操作的热泵的蒸发器。
在一些情况下，热量可在高于上文建议的温度下从各种其它来源获得(例如来自工艺流、地热或太阳能)，然而可能需要在甚至更高的温度下加热。例如，废热可在100℃下获得，然而就工业应用而言可能要求在130℃下加热。在本发明的方法或系统中，可将低温热量供应给动力式(例如离心式)或容积式热泵，以提升至130℃的期望温度并递送到冷凝器。
高温热泵设备
在本发明的一个实施例中，提供了热泵设备，所述热泵设备包含工作流体，所述工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。值得注意的是其中工作流体主要由HFC-245eb组成的实施例。还值得注意的是其中工作流体主要由HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz组成的实施例。
热泵为用于产生加热和/或制冷的一类设备。热泵包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀装置。工作流体在反复循环中循环通过这些组件。在冷凝器中产生加热，其中当蒸气工作流体冷凝形成液体工作流体时，自蒸气工作流体中提取能量(以热能形式)。在蒸发器中制冷，其中吸收能量以蒸发工作流体形成蒸气工作流体。
在一个实施例中，热泵设备包括蒸发器、压缩机、冷凝器和减压装置，其全部以所列顺序流体连通并且通过它们工作流体在反复循环中从一个组件流动至下一个组件。
在一个实施例中，热泵设备包括(a)蒸发器，工作流体流动流动通过所述蒸发器并蒸发；(b)与所述蒸发器流体连通的压缩机，其将经蒸发的工作流体压缩至更高的压力；(c)与压缩机流体连通的冷凝器，高压工作流体蒸气流动通过所述冷凝器并冷凝；和(d)与所述冷凝器流体连通的减压装置，其中减小经冷凝的工作流体的压力并且所述减压装置还与蒸发器流体连通，使得工作流体可在反复循环中反复流动通过组件(a)、(b)、(c)和(d)；其中所述工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
用于本发明中的热泵包括溢流式蒸发器，所述溢流式蒸发器的一个实施例示出在图1中，以及直接膨胀式蒸发器，所述直接膨胀式蒸发器的一个实施例示出在图2中。
热泵可利用容积式压缩机或离心式压缩机。容积式压缩机包括往复式、螺杆式或涡旋式压缩机。值得注意的是使用螺杆式压缩机的热泵。还值得注意的是使用离心式压缩机的热泵。
使用家用热泵产生加热的空气来加热住宅或居室(包括独户住宅或多户联排住宅)，并且产生约30℃至约50℃的最高冷凝器操作温度。
值得注意的是高温热泵，所述高温热泵可用于加热空气、水、另一种热传递介质或工业过程的某些部分如一件设备、储存区域或工艺流。这些高温热泵可产生大于约55℃的最高冷凝器操作温度。高温热泵中可达到的最高冷凝器操作温度将取决于所用的工作流体。该最高冷凝器工作温度受限于工作流体的标准沸腾特性，并且还受限于热泵的压缩机可使蒸气工作流体压力升至的压力。该最大压力还涉及热泵中所用的工作流体。
尤其有价值的是在至少约100℃的冷凝器温度下操作的高温热泵。包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物能够设计并操作离心式热泵，其在高于与任何当前可用工作流体相关联的那些冷凝器的冷凝器温度下操作。值得注意的是使用在至多约139℃的冷凝器温度下操作的包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体的实施例。还值得注意的是使用在至多约140℃的冷凝器温度下操作的包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的工作流体的实施例。还值得注意的是使用在至多约145℃的冷凝器温度下操作的包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的工作流体的实施例。还值得注意的是使用在至少约150℃的冷凝器温度下操作的包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的工作流体的实施例。还值得注意的是使用在至少约154℃的冷凝器温度下操作的包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的工作流体的实施例。
还值得注意的是用于同时产生加热和制冷的热泵。例如，独立热泵单元可产生家用热水，并且也可制冷以在夏季提供舒适的空调。
热泵，包括溢流式蒸发器和直接膨胀式，可与空气处理和分配系统耦合，以提供舒适的空调(冷却空气并且将空气除湿)和/或加热住宅(独户住宅或联排住宅)和大型商业建筑，包括旅馆、办公楼、医院、学校、大学等。在另一个实施例中，热泵可用于加热水。
为说明热泵如何运行，图中做出注释。溢流式蒸发器热泵示于图1中。在该热泵中，如箭头3处进入热泵所示，第一热传递介质进入携带来自低温源(未示出)的热量的热泵，通过具有入口和出口的蒸发器6中的管束或旋管9，所述第一热传递介质为包含水的温热液体，并且在一些实施例中包含添加剂或其它热传递介质如二醇(例如乙二醇或丙二醇)，所述低温源例如建筑物空气处理系统或从制冷设备的冷凝器流向冷却塔的热水。温热的第一热传递介质被递送到蒸发器6中，其中所述第一热传递介质被示于蒸发器6下部的液体工作流体冷却。液体工作流体在比流动通过管束或旋管9的温热的第一热传递介质更低的温度下蒸发。冷却的第一热传递介质如箭头4所示经由管束或旋管9的返回部分再循环回至低温热源。蒸发器6的下部所示的液体工作流体蒸发并进入压缩机7中，该压缩机使工作流体蒸气的压力和温度升高。压缩机7压缩此蒸气，使得在冷凝器5中，它可在比工作流体蒸气离开蒸发器6时的压力和温度更高的压力和温度下冷凝。第二热传递介质在箭头1处经由冷凝器5中的管束或旋管10冷凝器，所述冷凝器来自提供高温热量的位置(“散热片”)如家用或工厂用水加热器或热水供暖系统。所述第二热传递介质在过程中升温，并且经由管束或旋管10的归返环路和箭头2返回至散热器。该第二热传递介质使冷凝器5中的工作流体蒸气冷却，并将蒸气冷凝为液体工作流体，使得冷凝器5的下部存在液体工作流体。冷凝器5中的经冷凝的液体工作流体经过膨胀装置8流回到蒸发器6中，该膨胀装置可为孔口、毛细管或膨胀阀。膨胀装置8降低了液体工作流体的压力，并且将液体工作流体部分地转化为蒸气，换句话讲，当冷凝器5与蒸发器6之间的压力下降时，液体工作流体闪蒸。将工作流体即液体工作流体和工作流体蒸气快速冷却至蒸发器压力下的饱和温度，使得液体工作流体和工作流体蒸气均存在于蒸发器6中。
在一些实施例中，将工作流体蒸气压缩至超临界状态，并且冷凝器5被气体冷却器代替，其中工作流体蒸气被冷却成液态而不冷凝。
在一些实施例中，用于图1所示的设备中的第一热传递介质为冷冻水，所述冷冻水从其中提供空调的建筑物或从某些其它待冷却的主体返回。在蒸发器6处从返回的冷冻水中提取热量，并且将冷却的冷冻水供回至建筑物或其它待冷却的主体。在该实施例中，图1中所示的设备同时用于冷却第一热传递介质和加热第二热传递介质，所述第一热传递介质向待冷却的主体(例如建筑物空气)供冷，所述第二热传递介质向待加热的主体(例如家用或工厂用水或工艺流)供热。
应当理解，图1中所示的设备可在蒸发器6处从多种热源中提取热量，所述热源包括太阳热、地热和废热，并且将热量从冷凝器5供往多个散热器。
应该指出的是，就单组分工作流体组合物而言，蒸发器和冷凝器中蒸气工作流体的组成与蒸发器和冷凝器中液体工作流体的组成相同。在这种情况下，蒸发将在恒定温度下发生。然而，如果如本发明中一样使用工作流体共混物(或混合物)，则蒸发器中(或冷凝器中)的液体工作流体和工作流体蒸气可具有不同的组成。这可导致系统无效和设备服务困难，因此单一组分的工作流体更为可取。共沸或类共沸组合物在热泵中起到主要如同单一组分工作流体的作用，使得液体组成和蒸气组成主要相同，减少了可能因使用非共沸或非类共沸组合物而造成的任何低效能。
直接膨胀式热泵的一个实施例示于图2中。在如图2所示的热泵中，第一液体热传递介质为温热液体如温水，其从入口14处进入蒸发器6′。大多数液体工作流体(和少量工作流体蒸气)在箭头3′处进入蒸发器的旋管9′并且蒸发。因此，第一液体加热介质在蒸发器6′中冷却，并且经冷却的第一液体加热介质在出口16处离开蒸发器6′，并被送至低温热源(例如流至冷却塔的温水)。工作流体蒸气在箭头4′处离开蒸发器6′，并被送至压缩机7′，其中所述工作流体蒸气被压缩并且作为高温高压工作流体蒸气离开。该工作流体蒸气通过1′处的冷凝器旋管10′进入冷凝器5′。所述工作流体蒸气由冷凝器5′中的第二液体加热介质如水冷却并且变成液体。第二液体加热介质通过冷凝器热传递介质入口20进入冷凝器5′。该第二液体加热介质提取来自冷凝工作流体蒸气的热量，所述冷凝工作流体蒸气变为液体工作流体，这温热了冷凝器5′中的第二液体加热介质。第二液体加热介质通过冷凝器热传递介质出口18离开冷凝器5′。经冷凝的工作流体通过较低的旋管10′离开冷凝器5′并流动通过膨胀装置12，所述膨胀装置可为孔口、毛细管或膨胀阀。膨胀装置12降低液体工作流体的压力。由于膨胀而产生的少量蒸气与液体工作流体一起通过旋管9′进入到蒸发器6′中，并且反复循环。
在一些实施例中，将工作流体蒸气压缩至超临界状态，并且冷凝器5′被气体冷却器代替，其中工作流体蒸气被冷却成液态而不冷凝。
在一些实施例中，用于图2所示的设备中的第一热传递介质为冷冻水，所述冷冻水从其中提供空调的建筑物或从某些其它待冷却的主体返回。在蒸发器6′处从返回的冷冻水中提取热量，并且将冷却的冷冻水供回至建筑物或其它待冷却的主体。在该实施例中，图2中所示的设备同时用于冷却第一热传递介质和加热第二热传递介质，所述第一热传递介质向待冷却的主体(例如建筑物空气)供冷，所述第二热传递介质向待加热的主体(例如家用或工厂用水或工艺流)供热。
应当理解，图2中所示的设备可在蒸发器6′处从多种热源中提取热量，所述热源包括太阳热、地热和废热，并且将热量从冷凝器5′供往多个散热器。
可用于本发明中的压缩机包括动力式压缩机。值得注意的是，动力式压缩机的例子为离心式压缩机。离心式压缩机使用旋转元件来径向加速工作流体，并且通常包括封装于壳体中的叶轮和扩散器。离心式压缩机通常在叶轮入口处或循环叶轮的中心入口处吸入工作流体，并且将其通过通道径向离心加速。一定的静压升出现在叶轮中，但是大多数压升出现在壳体的扩散器段，其中速度被转化成静压。每个叶轮-扩散器组为压缩机的一级。离心式压缩机可由1至12级或更多的级组成，这取决于所需的最终压力以及待处理的制冷剂体积。
压缩机的压力比或压缩比为绝对出口压力与绝对入口压力的比率。由离心式压缩机递送的压力在较宽的容量范围内几乎是恒定的。离心式压缩机可产生的压力取决于叶轮的端速。端速是在叶轮顶端处测定的叶轮速度，并且与叶轮直径及其每分钟转速相关。具体应用中所需的端速取决于压缩机将工作流体的热力学状态从蒸发器条件提升至冷凝器条件所需的功。离心式压缩机的容积流通能力由通过叶轮的通道尺寸确定。这使得压缩机的尺寸比所需的容积流通能力更依赖于所需的压力。
还值得注意的是，动力式压缩机的例子为轴向式压缩机。流体以轴向进入和离开的压缩机称为轴流压缩机。轴向式压缩机为旋转型、翼面型或桨叶型压缩机，其中工作流体基本上平行于旋转轴线流动。这与其中工作流体可轴向进入但在出口上将具有显著径向组分的其它旋转压缩机如离心或混合流压缩机形成对比。轴流压缩机产生连续压缩气流，并且具有高效率和大质量流量的优点，尤其与它们的横截面有关。然而，它们确实需要多排翼面来达到大的压升，使得它们相对于其它设计更显得复杂和昂贵。
可用于本发明的压缩机还包括容积式压缩机。容积式压缩机将蒸气吸入室中，并且使所述室的体积减小以压缩蒸气。在压缩后，通过进一步将所述室的体积减小至零或几乎为零，迫使蒸气离开所述室。
值得注意的是，容积式压缩机的例子为往复式压缩机。往复式压缩机使用由机轴驱动的活塞传动。它们可以是固定式的或便携式的，可以是单极的或多级的，并且可由电动马达或内燃机驱动。5至30hp的小型往复式压缩机可见于机动车应用中，并且通常用于间歇负载。至多100hp的较大型往复式压缩机存在于大型工业应用中。出口压力在低压至超高压(高于5000psi或35MPa)的范围内。
还值得注意的是，容积式压缩机的例子为螺杆式压缩机。螺杆式压缩机使用两个啮合的旋转容积式螺旋状螺杆，以迫使气体进入更小的空间中。螺杆式压缩机通常用于商业和工业应用的连续操作中，并且可以是固定式的或便携式的。它们的应用可从5hp(3.7kW)至500hp(375kW)以上，并且可从低压至超高压(高于1200psi或8.3MPa)。
还值得注意的是，容积式压缩机的例子为涡旋式压缩机。涡旋式压缩机与螺杆式压缩机相似，并且包括两个交错的螺旋形涡轮来压缩气体。出口比旋转螺杆式压缩机出口更加脉冲化。
在一个实施例中，本发明的高温热泵设备具有至少两个布置为级联加热系统的加热阶段，其中每个阶段与下一个阶段热量互通，并且其中每个阶段使工作流体循环通过，其中将热量从紧接的在前阶段传递至最终阶段，并且其中所述最终阶段的加热流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
在一些实施例中，本发明的高温热泵设备具有至少两个布置为级联加热系统的加热阶段，每个阶段热量互通并且下一个阶段使工作流体循环通过，其中所述设备包括(a)用于降低第一工作流体液体的压力和温度的第一膨胀装置；(b)与第一膨胀装置流体连通的蒸发器，其具有入口和出口。来自所述第一膨胀装置的第一工作流体液体通过蒸发器入口进入蒸发器并且在蒸发器中蒸发以形成第一工作流体蒸气，并且循环至蒸发器出口。所述设备还包括(c)与蒸发器流体连通的第一压缩机，其具有入口和出口。来自蒸发器出口的第一工作流体蒸气循环至第一压缩机的入口并被压缩，从而提高所述第一工作流体蒸气的压力和温度，并且经压缩的第一制冷剂蒸气循环至第一压缩机的出口。所述设备还包括(d)与第一压缩机出口液体连通的级联换热器系统，所述换热器系统具有：(i)第一入口和第一出口，以及(ii)与第一入口和第一出口热量互通的第二入口和第二出口。来自第一压缩机的第一工作流体蒸气从第一入口循环至第一出口，并且在换热器系统中冷凝以形成第一工作流体液体，从而排放热量。第二工作流体液体从第二入口循环至第二出口，并且吸收由第一工作流体排放的热量并且形成第二工作流体蒸气。所述设备还包括(e)与级联换热器系统的第二出口流体连通的第二压缩机，所述第二压缩机具有入口和出口。来自级联换热器系统的第二工作流体蒸气被吸入压缩机中并被压缩，从而提高第二工作流体蒸气的压力和温度。所述设备还包括(f)与所述第二压缩机流体连通的冷凝器，其具有入口和出口，所述冷凝器用于使第二工作流体蒸气循环通过，并且用于冷凝来自压缩机的第二工作流体蒸气以形成第二工作流体液体，从而产生热量。第二工作流体液体通过出口离开冷凝器。所述设备还包括(g)与所述冷凝器流体连通的第二膨胀装置，所述第二膨胀装置用于降低离开冷凝器并进入级联换热器系统的第二入口的第二工作流体液体的压力和温度。所述第二工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
在一个实施例中，高温热泵设备可包括多于一个的加热回路(或环路)。当蒸发器在接近应用所需冷凝器温度的温度下操作时，用HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz作为工作流体操作的高温热泵的性能(加热性能系数和体积加热容量)将大为改善。如果供给蒸发器的热量仅可用于低温，从而要求高温升而导致性能不佳，则双流体/双回路级联循环构型是有利的。级联循环的低阶或低温回路利用沸点比HFC-245eb或HFC-245eb与Z-HFO-1336mzz的组合更低，并且优选具有低GWP的流体来操作，所述流体包括HFO-1234yf(2，3，3，3-四氟丙烯)、HFO-1234ze-E(E-1，3，3，3-四氟丙烯)、HFO-1234ye(1，2，3，3-四氟丙烯)、HFO-1243zf(3，3，3-三氟丙烯)、HFC-32(二氟甲烷)、HFC-125(五氟乙烷)、HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)、HFC-134(1，1，2，2-四氟乙烷)、HFC-143a(1，1，1-三氟乙烷)、HFC-152a(1，1-二氟乙烷)、HFC-227ea(1，1，1，2，3，3，3-六氟丙烯)以及它们的共混物诸如HFO-1234yf/HFC-32、HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125、HFO-1234yf/HFC-134a、HFO-1234yf/HFC-134a/HFC-32、HFO-1234yf/HFC-134、HFO-1234yf/HFC-134a/HFC-134、HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a、HFO-1234ze-E/HFC-134a、HFO-1234ze-E/HFC-134、HFO-1234ze-E/HFC-134a/HFC-134、HFO-1234ze-E/HFC-227ea、HFO-1234ze-E/HFC-134/HFC-227ea、HFO-1234ze-E/HFC-134/HFC-134a/HFC-227ea、HFO-1234yf/HFO-1234ze-E/HFC-134/HFC-134a/HFC-227ea等。级联循环的低温回路(或低温环路)的蒸发器接收可用低温热量，将热量提升至介于可用低温热量和所需热负载的温度之间的中间温度，并在级联换热器处将热量传递至级联系统的高阶或高温回路(或高温环路)。然后，用HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz操作的高温回路进一步使在级联换热器中所接收的热升至所需的冷凝器温度，以符合所期望的热负载。级联概念可延伸至具有三个或更多个回路的构型，将热升至更广泛的温度范围，并且在不同的温度亚范围内使用不同的流体，以使性能最佳化。
在具有多于一个阶段的高温热泵设备的一个实施例中，第一工作流体包含至少一种氟代烯烃，其选自HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、HFO-1234ye(E-或Z-异构体)和HFC-1243zf。
在具有多于一个阶段的高温热泵设备的另一个实施例中，第一工作流体包含至少一种选自HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a和HFC-227ea的氟代烷烃。
在具有多于一个阶段的高温热泵设备的另一个实施例中，最终阶段之前的阶段的工作流体包含至少一种选自HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、HFO-1234ye(E-或Z-异构体)和HFC-1243zf的氟代烯烃。
在具有多于一个阶段的高温热泵设备的另一个实施例中，其中最终阶段之前的阶段的工作流体包含至少一种选自HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a和HFC-227ea的氟代烷烃。
根据本发明，提供了级联热泵系统，所述系统具有至少两个使工作流体循环通过各环路的加热环路。此类级联系统的一个实施例一般性地示于图3的110处。本发明的级联热泵系统110具有至少两个加热环路，包括第一或低环路112，其为低温环路，和第二或高环路114，其为高温环路114。各自使工作流体循环通过。
级联热泵系统110包括第一膨胀装置116。第一膨胀装置116具有入口116a和出口116b。第一膨胀装置116降低循环通过第一或低温环路112的第一工作流体液体的压力和温度。
级联热泵系统110还包括蒸发器118。蒸发器118具有入口118a和出口118b。来自第一膨胀装置116的第一工作流体液体通过蒸发器入口118a进入蒸发器118，并且在蒸发器118中蒸发以形成第一工作流体蒸气。然后使第一工作流体蒸气循环至蒸发器出口118b。
级联热泵系统110还包括第一压缩机120。第一压缩机120具有入口120a和出口120b。来自蒸发器118的第一工作流体蒸气循环至第一压缩机120的入口120a并被压缩，从而提高第一工作流体蒸气的压力和温度。然后经压缩的第一工作流体蒸气循环至第一压缩机120120b的出口。
级联热泵系统110还包括级联换热器系统122。级联换热器122具有第一入口122a和第一出口122b。来自第一压缩机120的第一工作流体蒸气进入换热器122的第一入口122a，并且在换热器122中被冷凝以形成第一工作流体液体，从而排放热量。然后第一工作流体液体循环至换热器122的第一出口122b。换热器122还包括第二入口122c和第二出口122d。第二工作流体液体从第二入口122c循环至换热器122的第二出口122d，并被蒸发以形成第二工作流体蒸气，从而吸收由第一工作流体排放的热量(当其被冷凝时)。然后第二工作流体蒸气循环至换热器122的第二出口122d。因此，在图3的实施例中，第二工作流体直接吸收由第一工作流体排放的热量。
级联热泵系统110还包括第二压缩机124。第二压缩机124具有入口124a和出口124b。来自级联换热器122的第二工作流体蒸气通过入口124a被吸入压缩机124中并被压缩，从而提高第二工作流体蒸气的压力和温度。然后第二工作流体蒸气循环至第二压缩机124的出口124b。
级联热泵系统110还包括具有入口126a和出口126b的冷凝器126。来自第二压缩机124的第二工作流体从入口126a循环，并且在冷凝器126中冷凝以形成第二工作流体液体，因此产生热量。第二工作流体液体通过出口126b离开冷凝器126。
级联热泵系统110还包括具有入口128a和出口128b的第二膨胀装置128。第二工作流体液体通过第二膨胀装置128，所述第二膨胀装置降低离开冷凝器126的第二工作流体液体的压力和温度。该液体在该膨胀期间可为部分蒸发的。降低压力和温度的第二工作流体液体从膨胀装置128循环至级联换热器系统122的第二入口122c。
此外，在HFC-245eb和HFC-245eb与Z-HFO-1336mzz组合在高于临界温度的温度下稳定的情况下，则这些工作流体能够设计根据超临界和/或跨临界循环操作的热泵，其中热量由处于超临界状态的工作流体排放并可用于一定温度范围内(包括高于HFC-245eb和HFC-245eb与Z-HFO-1336mzz的组合的临界温度的温度)。超临界流体在不通过等温冷凝过渡时期的情况下被冷却至液态。
就高温冷凝器操作(与高温升和压缩机高排放温度相关联)而言，工作流体(例如HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz)和具有高度热稳定性的润滑剂(可能与油冷却或其它缓和方法结合)的制剂将是有利的。
就高温冷凝器操作(与高温升和压缩机高排放温度相关联)而言，使用无需使用润滑剂的磁性离心压缩机(例如Danfoss-Turbocor型)将是有利的。
就高温冷凝器操作(与高温升和压缩机高排放温度相关联)而言，也可能需要使用具有高度热稳定性的压缩机材料(例如轴封等)。
包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物可用于与有助于除去水分的分子筛结合的高温热泵设备。干燥剂可包括活性氧化铝、硅胶或基于沸石的分子筛。在某些实施例中，优选的分子筛具有大约3埃、4埃、或5埃的孔径。代表性的分子筛包括MOLSIV XH-7、XH-6、XH-9和XH-11(UOP LLC，Des Plaines，IL)。
高温热泵组合物
提供了组合物用于高温热泵中。所述组合物包含：(i)主要由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的工作流体；以及(ii)防止在55℃或更高的温度下降解的稳定剂，或(iii)适于在55℃或更高下使用的润滑剂，或(ii)和(iii)两者。值得注意的是其中工作流体组分主要由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的组合物。值得注意的是为共沸或类共沸混合物的工作流体。混合物在用于高温热泵时在一定程度上不是共沸或类共沸级分，因此是较不可取的。
HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz形成共沸和类共沸组合物，如2011年3月2日提交的美国临时专利申请序列号61/448,241中所公开的。
用包含约71重量％或更多的Z-HFO-1336mzz的Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb共混物操作的高温热泵具有低于需要符合ASME锅炉与压力容器规范的阈值的蒸气压。期望此类组合物用于高温热泵中。值得注意的是其中工作流体主要由约71重量％至约80重量％的Z-HFO-1336mzz以及约29重量％至20重量％的HFC-245eb组成的组合物。
另外，在另一个实施例中，低GWP组合物是可取的。值得注意的是包含至少49.5重量％的Z-HFO-1336mzz和不超过50.5重量％的HFC-245eb的组合物，其具有小于150的GWP。
本发明的组合物可通过任何便利的方法来制得，包括混合或组合所需的量。在本发明的一个实施例中，通过称量所需的组分量，然后在适当的容器中将它们混合来制备组合物。
包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的组合物还可包含和/或与至少一种润滑剂组合使用，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯醚、矿物油、烷基苯、合成链烷烃、合成环烷烃、和聚(α)烯烃。
可用的润滑剂包括适于与高温热泵设备一起使用的那些。在这些润滑剂中包括通常用于采用氯氟烃制冷剂的蒸气压缩制冷设备中的润滑剂。在一个实施例中，润滑剂包括在压缩制冷润滑领域中通常称为“矿物油”的那些润滑剂。矿物油包括链烷烃(即直链和支碳链饱和烃)、环烷烃(即环状链烷烃)和芳烃(即包含一个或多个环的不饱和环状烃，所述环的特征在于交替的双键)。在一个实施例中，润滑剂包含在压缩制冷润滑领域中通常称为“合成油”的那些润滑油。合成油包括烷基芳烃(即直链和支化的烷基烷基苯)、合成链烷烃和环烷烃、以及聚(α-烯烃)。代表性的常规润滑剂为可商购获得的BVM100N(由BVA Oils出售的链烷烃矿物油)、以商标3GS和5GS从Crompton Co.商购获得的环烷烃矿物油、以商标372LT从Pennzoil商购获得的环烷烃矿物油、以商标RO-30从Calumet Lubricants商购获得的环烷烃矿物油、以商标75、150和500从Shrieve Chemicals商购获得的直链烷基苯、以及HAB22(由Nippon Oil出售的支化烷基苯)。
可用的润滑剂还可包括设计与氢氟烃制冷剂一起使用并且可在压缩制冷和空调设备操作条件下与本发明制冷剂混溶的那些。此类润滑剂包括但不限于多元醇酯(POE)，例如100(Castrol(United Kingdom))、聚亚烷基二醇(PAG)(例如得自Dow(Dow Chemical(Midland，Michigan))的RL-488A)、聚乙烯醚(PVE)、以及聚碳酸酯(PC)。
通过考虑给定压缩机的要求和润滑剂将接触的环境来选择润滑剂。
值得注意的是高温下具有稳定性的高温润滑剂。热泵将达到的最高温度将决定需要哪种润滑剂。在一个实施例中，润滑剂必须在至少55℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少75℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少100℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少139℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少145℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少155℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少165℃的温度下稳定。在另一个实施例中，润滑剂必须在至少170℃的温度下稳定。
尤其值得注意的是在最高约200℃下具有稳定性的-α-烯烃(POA)润滑剂，和在最高约200至220℃温度下具有稳定性的多元醇酯(POE)润滑剂。还尤其值得注意的是在约220至约350℃的温度下具有稳定性的全氟聚醚润滑剂。PFPE润滑剂包括以商品名购自DuPont(Wilmington，DE)的那些，如热稳定性至多约300至350℃的XHT系列。其它PFPE润滑剂包括以商品名DemnumTM由Daikin Industries(Japan)出售的热稳定性至多约280至330℃的那些，以及以商品名和购自Ausimont(Milan，Italy)的那些，如以商品名获得的热稳定性至多约220至260℃的那些。
就高温冷凝器操作(与高温升和压缩机高排放温度相关联)而言，工作流体(例如HFC-245eb或包含HFC-245eb和Z-HFO-1336mzz的混合物)和具有高度热稳定性的润滑剂(任选地与油冷却或其它缓和方法结合)的制剂将是有利的。
在一个实施例中，组合物还可包含约0.01重量％至约5重量％的稳定剂(例如自由基清除剂、酸清除剂或抗氧化剂)以防止在高温下造成的降解。其他此类添加剂包括但不限于硝基甲烷、受阻酚、羟胺、硫醇、亚磷酸盐、或内酯。值得注意的是其中组合物包含约0.1重量％至约3重量％稳定剂的组合物。可以使用单一的稳定剂或组合。
任选地，在另一个实施例中，可按需要向本文所公开工作流体中加入某些制冷、空调、或热泵体系添加剂，以增强性能和体系稳定性。这些添加剂是制冷和空调领域中已知的，并且包括但不限于抗磨剂、极压润滑剂、腐蚀和氧化抑制剂、金属表面减活化剂、自由基清除剂、以及泡沫控制剂。一般来讲，这些添加剂可以相对于总组合物而言较小的量存在于工作流体中。通常使用的每种添加剂的浓度从小于约0.1重量％至多达约3重量％。这些添加剂分别根据系统要求来选择。这些添加剂包括磷酸三芳基酯系列的EP(极压)润滑添加剂，例如丁基化磷酸三苯基酯(BTPP)，或其他烷基化磷酸三芳基酯(如得自Akzo Chemicals的Syn-0-Ad8478)、磷酸三甲苯酯以及相关的化合物。另外，二烷基二硫代磷酸金属盐(例如二烷基二硫代磷酸锌(或ZDDP)；Lubrizol1375以及此类化学物质的其它成员可被用于本发明的组合物中。其他抗磨添加剂包括天然成品油和非对称性多羟基润滑添加剂，例如Synergol TMS(International Lubricants)。类似地，可采用稳定剂，例如抗氧化剂、自由基清除剂、以及水清除剂。此类化合物可包括但不限于丁基化羟基甲苯、环氧化物、以及它们的混合物。腐蚀抑制剂包括十二烷基琥珀酸(DDSA)、磷酸胺(AP)、油酰肌氨酸、咪唑衍生物、和取代的磺酸酯。金属表面减活化剂包括草酰基双(亚苄基)酰肼(CAS注册号6629-10-3)、N，N′-双(3，5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰肼)(CAS注册号32687-78-8)、2，2，′-草酰胺基双乙基-(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)(CAS注册号70331-94-1)、N，N′-(二亚水杨基)-1，2-二氨基丙烷(CAS注册号94-91-7)和乙二胺四乙酸(CAS注册号60-00-4)及其盐，以及它们的混合物。
值得注意的是在55℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在75℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在85℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在100℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在139℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在145℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在155℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在165℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。还值得注意的是在170℃或更高的温度下抑制降解的稳定剂。
值得注意的是包含至少一种选自以下化合物的稳定剂：受阻酚、硫代磷酸酯、丁基化三苯基硫代磷酸酯、有机磷酸酯、或亚磷酸酯、芳烷基醚、萜烯、萜类化合物、环氧化物、氟化环氧化物、氧杂环丁烷、抗坏血酸、硫醇、内酯、硫醚、胺、硝基甲烷、烷基硅烷、二苯甲酮衍生物、芳基硫醚、二乙烯基对苯二甲酸、二苯基对苯二甲酸、离子性液体，以及它们的混合物。代表性的稳定剂化合物包括但不限于生育酚；对苯二酚；叔丁基对苯二酚；单硫代磷酸酯；和二硫代磷酸酯，可以商品名63从Ciba Specialty Chemicals(Basel，Switzerland)商购获得，下文称为“Ciba”；二烷基硫代磷酸酯，可分别以商品名353和350从Ciba商购获得；丁基化的硫代磷酸三苯酯，可以商品名232从Ciba商购获得；磷酸胺，可以商品名349(Ciba)从Ciba商购获得；可以168从Ciba商购获得的受阻亚磷酸酯；磷酸酯诸如可以商品名OPH从Ciba商购获得的亚磷酸三(二叔丁基苯基)酯；亚磷酸二正辛基酯；以及可以商品名DDPP从Ciba商购获得的亚磷酸异癸基二苯酯；苯甲醚；1，4-二甲氧基苯；1，4-二乙氧基苯；1，3，5-三甲氧基苯；右旋柠檬烯；视黄醛；蒎烯；薄荷醇；维生素A；萜品烯；二戊烯；番茄红素；β胡萝卜素；莰烷；1，2-环氧丙烷；1，2-环氧丁烷；正丁基缩水甘油醚；三氟甲基环氧乙烷；1，1-双(三氟甲基)环氧乙烷；3-乙基-3-羟甲基-环氧丙烷，例如OXT-101(Toagosei Co.，Ltd)；3-乙基-3-((苯氧基)甲基)-环氧丙烷，例如OXT-211(Toagosei Co.，Ltd)；3-乙基-3-((2-乙基己氧基)甲基)-环氧丙烷，例如OXT-212(Toagosei Co.，Ltd)；抗坏血酸；甲硫醇(甲基硫醇)；乙硫醇(乙基硫醇)；辅酶A；二巯基琥珀酸(DMSA)；圆柚硫醇((R)-2-(4-甲基环己-3-烯基)丙烷-2-硫醇))；半胱氨酸((R)-2-氨基-3-硫烷基丙酸)；硫辛酰胺(1，2-二硫戊环-3-戊酰胺)；5，7-双(1，1-二甲基乙基)-3-[2，3(或3，4)-二甲基苯基]-2(3H)-苯并呋喃酮，可以商品名HP-136从Ciba商购获得；苄基苯基硫醚；二苯硫醚；二异丙基胺；3，3’-硫代二丙酸双十八烷基酯，可以商品名PS802(Ciba)从Ciba商购获得；3，3’-硫代丙酸双十二烷基酯，可以商品名PS800从Ciba商购获得；癸二酸二-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)酯，可以商品名770从Ciba商购获得；琥珀酸聚(N-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基-哌啶基)酯，可以商品名622LD(Ciba)从Ciba商购获得；甲基双牛脂胺；双牛脂胺；苯酚-α-萘胺；双(二甲基氨基)甲基硅烷(DMAMS)；三(三甲基甲硅烷基)硅烷(TTMSS)；乙烯基三乙氧基硅烷；乙烯基三甲氧基硅烷；2，5-二氟二苯甲酮；2’，5’-二羟基乙酰苯；2-氨基二苯甲酮；2-氯二苯甲酮；苄基苯基硫醚；二苯硫醚；二苄硫醚；离子液体；等等。
还值得注意的是包含至少一种离子液体的离子液体稳定剂。离子液体是为液体或具有低于100℃的熔点的有机盐。在另一个实施例中，离子液体稳定剂包含含有阳离子和阴离子的盐，所述阳离子选自吡啶鎓、哒嗪鎓、嘧啶鎓、吡嗪鎓、咪唑鎓、吡唑鎓、噻唑鎓、噁唑鎓、以及三唑鎓；并且所述阴离子选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3CF2SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-、以及F-。代表性的离子液体稳定剂包括emimBF4(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)；bmim BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四硼酸盐)；emim PF6(1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)；以及bmim PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)，以上所有化合物均得自Fluka(Sigma-Aldrich)。
实例
本文所述的概念将在以下实例中进一步描述，所述实例不限制权利要求中描述的本发明的范围。
实例1
使用HFC-245eb作为工作流体的高温热泵
表2在以下条件下将使用HFC-245eb作为工作流体的高温热泵的性能与使用HFC-245fa作为工作流体的热泵的性能进行比较：
Tevap＝60℃；
Tcond＝130℃；
过热＝10℃；
过冷＝10℃；
压缩机效率＝0.7。
表2指出除了具有低于HFC-245fa的GWP之外，HFC-245eb还能够使高温热泵以高于HFC-245fa的能量效率递送130℃的冷凝温度。此外，使用130℃下HFC-245eb的冷凝压力适度保持低于最常用的大离心热泵的最高可行工作压力(约2.18MPa)。此外，使用130℃下HFC-245fa的冷凝压力超过最常用的大离心热泵的最高可行工作压力(约2.18MPa)。
表2
用HFC-245eb或HFC-245fa作为工作流体操作的高温热泵的性能。
HFC-245fa HFC-245eb
GWP100 1,030 286
Pevap MPa 0.46 0.37
Pcond MPa 2.34 1.98
COP加热 2.997 3.203
实例2
使用
HFC-245eb/Z-HFO-1336mzz共混物作为工作流体的高温热泵
表3在以下条件下，将使用不易燃共混物A(Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb41/59重量％)或不易燃共混物B(Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb50/50重量％)作为工作流体的高温热泵的性能与使用HFC-245fa作为工作流体的热泵的性能进行比较：
Tevap＝60℃；
Tcond＝130℃；
过热＝10℃；
过冷＝10℃；
压缩机效率＝0.7。
表3指出除了具有除了低于HFC-245fa的GWP值之外，共混物A和B还能够使高温热泵以比HFC-245fa更高的能量效率递送130℃的冷凝温度。此外，使用130℃下的共混物A和B的冷凝压力保持基本上低于使用130℃下的HFC-245fa的冷凝压力。使用共混物A和B的蒸发器和冷凝器滑移保持相对小。
相对于HFC-245fa，Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb共混物的较低蒸气压和较高临界温度能够使得热泵递送高于可用HFC-245fa实行的冷凝温度，或递送与HFC-245fa相同的冷凝温度但是以更低的成本。
表3
用HFC-245eb或HFC-245fa作为工作流体操作的高温热泵的性能。
实例3
Z-HFO-1336mzz/HFC-245eb共混物的易燃性
根据ASTM E681测试程序在60℃的温度下测试包含40重量％Z-HFO-1336mzz和60重量％HFC-245eb的组合物，并且发现其是易燃的，具有8.5体积％的空气中的单燃点(UFL和LFL＝8.5％)。在相同条件下测试包含41重量％Z-HFO-1336mzz和59重量％HFC-245eb的组合物，并且发现其是不易燃的。

Claims (21)

1.在高温热泵中产生加热的方法，包括：
在冷凝器中冷凝包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的蒸气工作流体，从而产生液体工作流体。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括使热传递介质通过所述冷凝器，从而所述工作流体的冷凝加热了所述热传递介质，并且将经加热的热传递介质从所述冷凝器输送到待加热的主体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述热传递介质为水，并且所述待加热的主体为水。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述热传递介质为水，并且所述待加热的主体为用于空间加热的空气。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述热传递介质为工业热传递液体，并且所述待加热的主体为化学工艺流。
6.根据权利要求2所述的方法，还包括在动力轴向式压缩机或离心式压缩机或容积式压缩机中压缩所述工作流体蒸气。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括使待加热的流体通过所述冷凝器，从而加热所述流体。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述待加热的流体为空气，并且将经加热的空气从所述冷凝器输送到待加热的空间。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述待加热的流体为工艺流的一部分，并且使所述经加热的部分返回至所述工艺中。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在至少两个加热阶段之间交换热量，包括：
吸收在选定的冷凝器温度下操作的第一加热阶段中的第一工作流体中的热量，并且将该热量传递至在更高冷凝器温度下操作的第二加热阶段的第二工作流体；其中所述第二工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
11.提升高温热泵设备中的最高可行冷凝器操作温度的方法，包括：
向所述高温热泵中装入包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述最高可行冷凝器操作温度提升至大于约139℃的温度。
13.包含工作流体的高温热泵设备，其特征在于：
具有包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz的工作流体。
14.根据权利要求13所述的高温热泵设备，所述设备包括(a)蒸发器，工作流体流动通过所述蒸发器并蒸发；(b)与所述蒸发器流体连通的压缩机，其将经蒸发的工作流体压缩至更高的压力；(c)与所述压缩机流体连通的冷凝器，高压工作流体蒸气流动通过所述冷凝器并冷凝；和(d)与所述冷凝器流体连通的减压装置，其中减小经冷凝的工作流体的压力并且所述减压装置还与所述蒸发器流体连通，使得所述工作流体随后在反复循环中反复流动通过组件(a)、(b)、(c)和(d)。
15.根据权利要求13所述的高温热泵设备，其具有至少两个布置为级联加热系统的加热阶段，其中每个阶段与下一个阶段热量互通，并且其中每个阶段使工作流体循环通过，其中将热量从紧接在前的阶段传递至最终阶段，并且其中所述最终阶段的加热流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
16.根据权利要求13所述的高温热泵设备，其具有至少两个布置为级联加热系统的加热阶段，每个阶段热量互通并且下一个阶段使工作流体循环通过，其中所述设备包括：
(a)用于降低第一工作流体液体的压力和温度的第一膨胀装置；
(b)与所述第一膨胀装置流体连通的蒸发器，其具有入口和出口；
(c)与所述蒸发器流体连通的第一压缩机，其具有入口和出口；
(d)与所述第一压缩机出口流体连通的级联换热器系统，其具有：
(i)第一入口和第一出口，以及
(ii)与所述第一入口和出口热量互通的第二入口和第二出口；
(e)与所述级联换热器系统的第二出口流体连通的第二压缩机，所述第二压缩机具有入口和出口；
(f)与所述第二压缩机流体连通的冷凝器，其具有入口和出口，所述冷凝器用于使所述第二工作流体蒸气循环通过，并且用于冷凝来自所述压缩机的所述第二工作流体蒸气，以形成第二工作流体液体，从而产生热量；和
(g)与所述冷凝器流体连通的第二膨胀装置，所述第二膨胀装置用于降低离开所述冷凝器并进入所述级联换热器系统的第二入口的所述第二工作流体液体的压力和温度；
其中所述第二工作流体包含HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz。
17.根据权利要求16所述的高温热泵设备，其中所述第一工作流体包含至少一种选自HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、HFO-1234ye(E-或Z-异构体)和HFC-1243zf的氟代烯烃。
18.根据权利要求16所述的高温热泵设备，其中所述第一工作流体包含至少一种选自HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a和HFC-227ea的氟代烷烃。
19.根据权利要求16所述的高温热泵设备，其中所述最终阶段之前的阶段的工作流体包含至少一种选自HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、HFO-1234ye(E-或Z-异构体)和HFC-1243zf的氟代烯烃。
20.根据权利要求16所述的高温热泵设备，其中所述最终阶段之前的阶段的工作流体包含至少一种选自HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-134、HFC-143a、HFC-152a和HFC-227ea的氟代烷烃。
21.组合物，包含：(i)主要上由HFC-245eb和任选的Z-HFO-1336mzz组成的工作流体；和(ii)防止在55℃或更高的温度下降解的稳定剂，(iii)适于在55℃或更高下使用的润滑剂，或(ii)和(iii)两者。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104927775A (zh) * 2015-07-01 2015-09-23 西安科技大学 煤矿地热利用中的高温热泵混合工质
CN107592879A (zh) * 2015-05-07 2018-01-16 科慕埃弗西有限公司 包含1，1，2，2‑四氟乙烷的组合物及其用途
CN110591652A (zh) * 2019-09-12 2019-12-20 珠海格力电器股份有限公司 一种热传递组合物及换热系统
CN110964485A (zh) * 2019-11-18 2020-04-07 珠海格力电器股份有限公司 一种混合制冷剂
CN111194343A (zh) * 2017-10-16 2020-05-22 大金工业株式会社 含有HFO-1234ze(E)和HFC-134的制冷剂组合物及其使用
CN117006722A (zh) * 2022-04-28 2023-11-07 青岛海尔空调电子有限公司 用于油田油水分离的复叠式热泵系统及其控制方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8463441B2 (en) 2002-12-09 2013-06-11 Hudson Technologies, Inc. Method and apparatus for optimizing refrigeration systems
FR2968009B1 (fr) 2010-11-25 2012-11-16 Arkema France Fluides frigorigenes contenant du (e)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene
WO2012069867A1 (en) 2010-11-25 2012-05-31 Arkema France Compositions of chloro-trifluoropropene and hexafluorobutene
FR2968310B1 (fr) 2010-12-03 2012-12-07 Arkema France Compositions a base de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene et de 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-ene
FR2977256B1 (fr) 2011-07-01 2013-06-21 Arkema France Compositions de 2,4,4,4-tetrafluorobut-1-ene et de cis-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene
FR2989084B1 (fr) 2012-04-04 2015-04-10 Arkema France Compositions a base de 2,3,3,4,4,4-hexafluorobut-1-ene
US9234123B2 (en) * 2013-03-21 2016-01-12 Hsi Fire & Safety Group, Llc Compositions for totally non-flammable aerosol dusters
DE102013210177A1 (de) * 2013-05-31 2014-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Kühlsystem und Kühlprozess für den Einsatz in Hochtemperatur-Umgebungen
CN106662369A (zh) * 2014-07-18 2017-05-10 科慕埃弗西有限公司 1,1,2,2‑四氟乙烷在高温热泵中的用途
CN106715635B (zh) * 2014-09-23 2020-09-15 科慕埃弗西有限公司 (2e)-1，1，1，4，5，5，5-七氟-4-(三氟甲基)戊-2-烯在高温热泵中的用途
US9944839B2 (en) 2015-04-27 2018-04-17 Trane International Inc. Refrigerant compositions
US10400149B2 (en) 2015-04-27 2019-09-03 Trane International Inc. Improving glide in refrigerant blends and/or azeotopic blends, alternatives to R123 refrigerant, and refrigerant compositions, methods, and systems thereof
US10612825B2 (en) 2016-05-10 2020-04-07 Trane International Inc. Lubricant blends to reduce refrigerant solubility
CN108285775B (zh) * 2017-01-09 2020-10-16 浙江省化工研究院有限公司 一种含1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的组合物
KR20240027892A (ko) * 2017-06-21 2024-03-04 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 냉각 시스템 및 방법
JP6938273B2 (ja) * 2017-08-10 2021-09-22 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 ヒートポンプおよびその設計方法
CA3108576A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-09 The Chemours Company Fc, Llc Azeotropic compositions of hfo-1234yf and propylene
US11209196B2 (en) * 2018-10-26 2021-12-28 The Chemours Company Fc, Llc HFO-1234ZE, HFO-1225ZC and HFO-1234YF compositions and processes for producing and using the compositions
BR112021022059A2 (pt) * 2018-10-26 2021-12-28 Chemours Co Fc Llc Composições de fluoropropeno, métodos de produção de uma mistura e de resfriamento, processos para transferência de calor, para tratamento de uma superfície e para formação de uma composição, sistema de refrigeração, aparelhos de refrigeração, uso da composição de fluoropropeno e método para substituição de um refrigerante
IL278561B (en) 2020-11-08 2021-12-01 N A M Tech Ltd Cascade heating system
CN112552876B (zh) * 2020-12-10 2021-11-16 珠海格力电器股份有限公司 一种混合制冷剂和空调系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020003224A1 (en) * 1995-09-14 2002-01-10 Hughes H. Michael Hydrofluorocarbon refrigerants for use in centrifugal chillers
US20090095014A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Andrew Sun Working fluid of a blend of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and method and apparatus for using
US20110144216A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Honeywell International Inc. Compositions and uses of cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396000A (en) 1993-05-24 1995-03-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the manufacture of 1,1,1,2,3,-pentafluoropropane
WO2006090387A2 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 I.D.E. Technologies Ltd. Compact heat pump using water as refrigerant
WO2008002501A2 (en) 2006-06-27 2008-01-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company 1,2,3,3,3-pentafluoropropene production processes
EP4160127B1 (en) * 2007-01-31 2024-02-28 The Chemours Company FC, LLC A vapor compression heat transfer system
WO2008157757A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for leak detection in heat transfer system
US7795482B2 (en) 2007-07-03 2010-09-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of hydrodechlorination to produce dihydrofluorinated olefins
TW200930801A (en) * 2007-10-31 2009-07-16 Du Pont Compositions comprising iodotrifluoromethane and uses thereof
AU2012212084B2 (en) * 2011-02-04 2016-03-10 The Chemours Company Fc, Llc. Azeotropic and azeotrope-like compositions involving certain haloolefins and uses thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020003224A1 (en) * 1995-09-14 2002-01-10 Hughes H. Michael Hydrofluorocarbon refrigerants for use in centrifugal chillers
US20090095014A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Andrew Sun Working fluid of a blend of 1,1,1,2-tetrafluoroethane, 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and method and apparatus for using
US20110144216A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Honeywell International Inc. Compositions and uses of cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107592879A (zh) * 2015-05-07 2018-01-16 科慕埃弗西有限公司 包含1，1，2，2‑四氟乙烷的组合物及其用途
CN104927775A (zh) * 2015-07-01 2015-09-23 西安科技大学 煤矿地热利用中的高温热泵混合工质
CN104927775B (zh) * 2015-07-01 2016-08-24 西安科技大学 煤矿地热利用中的高温热泵混合工质
CN111194343A (zh) * 2017-10-16 2020-05-22 大金工业株式会社 含有HFO-1234ze(E)和HFC-134的制冷剂组合物及其使用
CN110591652A (zh) * 2019-09-12 2019-12-20 珠海格力电器股份有限公司 一种热传递组合物及换热系统
CN110964485A (zh) * 2019-11-18 2020-04-07 珠海格力电器股份有限公司 一种混合制冷剂
CN117006722A (zh) * 2022-04-28 2023-11-07 青岛海尔空调电子有限公司 用于油田油水分离的复叠式热泵系统及其控制方法

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